数据结构（4）

一、内核链表

内核链表是操作系统内核和系统级编程中常用的一种数据结构，它与普通链表相比，在设计上更加灵活高效，它不再将数据存储再链表中，而将链表存储在数据中，而且本身是双向循环，提高了利用率。

结构：

struct

{

int id；

char name $32$ ;

int score;

|-------|
| ppre |
| pnext |

宏定义：offset_of ：获取内核链表中链表结点到结构体起始位置的偏移量；

container_of ：通过偏移量，获取结构体的首地址

二级指针的作用：1.在被调函数中，想要修改主调函数中的指针变量，需要传递该指针变量的地址，形参用二级指针接受；

2.指针数组的数组名是一个二级指针，指针数组的数组名作为形参传递时，可用二级指针接受。

二、栈

内存可分为五个区：栈区、堆区、内核、数据区、文本区。栈区是其中的一个。

栈区存储着局部变量，函数的形参、返回值，函数的调用关系。

栈区的存储特点为：FILO（先进后出）。这种只允许从一端进行数据的插入和删除的线性存储结构称为栈结构。

利用顺序表创建的栈称之为顺序栈，利用链表创建的栈称之为链式栈。

此外,栈还可以被分为满增栈、满减栈、空增栈、空减栈。

满栈：先设置栈顶，再入数据，使栈顶始终有数据；

|------|
| （入栈） |
| 数据 |
| 数据 |
| 数据 |

栈顶

栈底

空栈：先存入栈数据，再移动栈顶，使栈顶保持为空；

|------|
| （入栈） |
| 数据 |
| 数据 |
| 数据 |

栈顶

栈底

增栈：内存低地址向内存高地址入栈；

|------|
| （入栈） |
| 数据 |
| 数据 |
| 数据 |

高地址

低地址（先进去为低）

减栈：内存高地址向内存低地址入栈：

|------|
| 数据 |
| 数据 |
| 数据 |
| （入栈） |

高地址

低地址

链式栈的行为：

1.创建

cs 复制代码

Stack_t *create_stack()//创建栈链表
{
    Stack_t *pstack = malloc(sizeof(Stack_t));
    if(NULL == pstack)
    {
        printf("malloc error!\n");
        return NULL;
    }

    pstack->ptop = NULL;
    pstack->clen = 0;

    return pstack;
}

2.入栈

cs 复制代码

int push_stack(Stack_t *pstack,Data_type_t data)//入栈
{
    STNode_t *ptmp = malloc(sizeof(Stack_t));
    if(NULL == ptmp)
    {
        printf("malloc error!\n");
        return -1;
    }

    ptmp->data = data;
    ptmp->pnext = pstack->ptop;
    pstack->ptop = ptmp;

3.出栈

cs 复制代码

int pop_stack(Stack_t *pstack, Data_type_t *data)//出栈
{
    
    if(is_empty_stack(pstack))
    {
        printf("empty!\n");
        return -1;
    }
    else
    {
        if(NULL != data)
        {
            *data = pstack->ptop->data;
            STNode_t *ptmp = pstack->ptop;
            pstack->ptop = pstack->ptop->pnext;
            free(ptmp);
            ptmp = NULL;
        }
    }
    pstack->clen--;
    return *data;
}

4.判断是否为空以及遍历

cs 复制代码

int is_empty_stack(Stack_t *pstack)//判断是否为空
{
    return NULL == pstack->ptop;
}


void stack_for_each(Stack_t *pstack)//遍历
{
    STNode_t *ptmp = pstack->ptop;
    printf("%d\n", pstack->ptop->data);
    while(ptmp->pnext != NULL)
    {
            ptmp = ptmp->pnext;
            printf("%d\n", ptmp->data);
    }
}

5.获取栈顶元素

cs 复制代码

int get_top_stack(Stack_t *pstack,Data_type_t *data)
{
    if(is_empty_stack(pstack))
    {
        printf("empty!\n");
        return -1;
    }
    else
    {
        if(NULL != data)
        {
            *data = pstack->ptop->data;
        }
    }
    return *data;
}

6.销毁

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void destroy_stack(Stack_t **pstack)
{
    if(is_empty_stack(*pstack))
    {
        printf("empty!\n");
        return ;
    }
    else
    {
        Stack_t *ptmp = *pstack;
        int data;
        while(ptmp->ptop != NULL)
        {
            pop_stack(ptmp,&data);
            
        }
        free(ptmp);
        ptmp = NULL;
    }
    return ;
}